1、多点温度计设计多点温度计设计 1.1. 课程设计方案课程设计方案 1.11.1 课程设计要求课程设计要求 1.1.1.1.1.1.基本要求基本要求 利用数字温度传感器与单片机结合来测量温度。利用数字温度传感器 DS18B20 采集温度信号，计算后用 LED1602 字符型液晶显示相应的温度值。数 字温度计所测量的温度采用数字显示，控制器使用单片机 AT89C51，测温传感 器使用 DS18B20。首先进行预设计，根据选定硬件电路方案，充分利用单片机 软、硬件资源。 主要设计指标有测量两点或两点以上的温度，测温范围均为：0100； 每点温度分辨力：0.0625；测量速率：2 次/秒自动连续测量。
2、 1 1.1.21.2.扩展要求扩展要求 用图形液晶显示温度曲线，当前温度、单位等，利用单片机实现一些扩展功 能，如：实现超温报警等，或结合自身能力实现其他功能。 1.21.2 课程设计课程设计内容内容 1.2.11.2.1 设计方案设计方案 根据课程设计要求，制定课程设计方案。 采用专用集成数字化温度传感器 DS18B20 测温，它具有接口简单、直接数 字量输出、精度高等优点。DS18B20 是 DALLAS 公司的最新单线数字温度传感 器，它的温度检测与数字检测数据全集成于一个芯片之上，测量范围为-55 +125，在-10 +85内，精度为0.0625，完全可以满足设计指标要求。 在 DS
3、18B20 中的每个器件上都有独一无二的序列号,这个序列号是出厂前已经 刻录在 DS18B20 中，需要用户使用前进行读取。它还可以实现“一线总线”的 数字方式传输，即在一个端口上，可以挂很多数字温度传感器，通过读取每个 DS18B20 的序列号，进行匹配后完成多个 DS18B20 的测温过程，电路简单，易 于实现。另 DS18B20 支持 35.5V 的电源范围，使得系统设计更加方便灵活。 DS18B20 支持报警温度设置，用户设定的报警温度保存在 EEPROM 存储器，满 足部分扩展要求，并且掉电后依然保存，方便随时的通断电。 单片机控制模块以 ATMEL 公司生产的 AT89C52 单片
4、机为主控核心， AT89C52 单片机价格便宜，语言简单，是单片机初学者的基本入门课程，对于 初学者来说使用容易，且可用性强。在完成对 DS18B20 所采集的温度进行读取、 输出并控制 LED1602 实时显示外，为了满足扩展要求，增加显示时间模块，完 成对时间的设置，以达到设计要求。 温度显示模块选用字符型 LED1602，1602 使用技术成熟，价格便宜，对于 实时显示温度、单位等可以满足要求。按键模块直接使用普通按键，操作简单， 价格便宜。 系统框图如图 1 所示。 图图 1 1 多点测温系统框图多点测温系统框图 1.2.21.2.2 设计内容设计内容 根据制定的实验方案，进行课程设计
5、，其内容包括硬件电路设计和系统软件 设计，其主要模块包括 AT89C52 单片机主控制模块、多个 DS18B20 测温模块、 LED1602 液晶显示模块和按键模块。 硬件电路较为简单， 参照单片机 AT89C52 和数字温度传感器 DS18B20 的工 作原理和技术手册，以及实验方案中的蜂鸣器设计、按键设计，完成硬件电路图 的设计和绘制。 系统软件分为两大部分，DS18B20 的序列号读取程序和温度测量程序。根 据 DS18B2 的工作过程和读写时序、AT89C52 工作特点和想要达到的设计效果， 进行程序的编写。 具体工作过程为：下载读序列号程序，读取两个 DS18B20 中的序列号，并
6、记录下来；根据读取的序列号更改数组内容后，重新下载程序，进行多点测温过 程， 由 DS18B20 温度传感器芯片测量当前温度， 通过程序匹配不同的 DS18B20， 传送各个 DS18B20 的测量值，将结果送入单片机；通过 AT89C52 单片机芯片对 送入的测量温度读数进行计算和转换，并将此结果送入液晶显示模块，同时判断 是否超过设定的警戒温度，决定蜂鸣器是否工作；LED1602 模块将送来的值显 示于显示屏上。单片机通过扫描按键，进入不同的子程序，完成时间的显示。 1.31.3 课程设计原理课程设计原理 1.3.1 1.3.1 DS18B20 工作原理工作原理 1.3.1.11.3.1.1 DS18B20 概述概述 DS18B20 数字温度传感器是 DALLAS 公司生产的 1Wire， 即单总线器件， 具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简 单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。DS18B20 产 品的特点只要求一个端口即可实现通信。在 DS18B20 中的每个器件上都有独 一
